從獲獎品種系譜分析大豆雜交親本選配方法*

王玉蓮，白艷鳳，王燕平，宗春美，杜維廣，任海祥**

（1.黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157041；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院/國家大豆改良中心牡丹江試驗(yàn)站，黑龍江 牡丹江 157041）

從獲獎品種系譜分析大豆雜交親本選配方法*

王玉蓮1，白艷鳳2，王燕平2，宗春美2，杜維廣2，任海祥2**

（1.黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157041；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院/國家大豆改良中心牡丹江試驗(yàn)站，黑龍江 牡丹江 157041）

通過對獲獎大豆品種黑河3號、合豐25號和綏農(nóng)14號的系譜分析，歸納出獲獎大豆品種的直接親本和祖先親本，總結(jié)了這些親本的來源和類型，梳理出獲獎品種培育過程中親本選擇和組配上的共同特點(diǎn)，分析了獲獎品種在親本選配上的方法，直接親本對獲獎品種的遺傳貢獻(xiàn)率。獲獎品種比普通品種含有較多的祖先親本血緣，遺傳基礎(chǔ)比較豐富，新育成的獲獎品種比早期育成品種更加拓寬了遺傳基礎(chǔ)。對大豆雜交親本選配和提高育種工作效率有重要的預(yù)測指導(dǎo)作用。

大豆；品種系譜；雜交；親本選配

科技進(jìn)步獎主要是獎勵對推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展有重大效益的科技成果。1985年大豆品種黑河3號獲得國家二等發(fā)明獎[1]。1988年大豆品種合豐25號獲國家科技進(jìn)步三等獎。2003年大豆品種綏農(nóng)14號獲得國家科技進(jìn)步二等獎。黑河3號品種成熟期早，豐產(chǎn)性好，品質(zhì)優(yōu)良，對土壤肥力要求不嚴(yán)，因此種植范圍很廣，曾是黑龍江省第四積溫帶主栽品種。全省推廣面積達(dá)42.33萬hm2，同時在內(nèi)蒙、吉林、新疆、河北、甘肅、寧夏、遼寧、北京等省、市、地區(qū)種植達(dá)余1.33萬hm2，為我國栽培面積較大的早熟春大豆優(yōu)良品種。合豐25號1988年國家農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣，相繼擴(kuò)大推廣到吉林、遼寧、內(nèi)蒙、新疆、四川、云南等全國12個省（區(qū)），年最大推廣面積100萬hm2，創(chuàng)中國大豆品種年推廣面積最高紀(jì)錄。1987—1998年連續(xù)11年年推廣面積超66.67萬hm2，推廣面積一直居全國大豆品種的首位[2]。綏農(nóng)14號2003年經(jīng)國家品種審定委員會審定為國家級品種。1996年審定以來，推廣面積迅速擴(kuò)大，至2004年僅黑龍江省累計推廣面積306.16萬hm2，增產(chǎn)大豆8.1億kg，增加社會經(jīng)濟(jì)效益14.6億元。連續(xù)六年成為全省和全國推廣面積最大的大豆品種，是當(dāng)前生產(chǎn)應(yīng)用的最理想品種[3]。獲獎大豆品種不但極大地提升了大豆綜合生產(chǎn)能力，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，而且也推動大豆育種水平和科技能力進(jìn)步。

1 獲獎品種的來源與特點(diǎn)

黑河3號，黑龍江省農(nóng)科院黑河農(nóng)科所1959年以從克山農(nóng)科所引入的豐收6號為母本，克山四粒黃為父本雜交的F3代材料選育而成。在1964—1966年3年區(qū)域試驗(yàn)中，平均產(chǎn)量118.05kg/667m2，比標(biāo)準(zhǔn)品種平均增產(chǎn)8.4%。1971年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定命名，確定在黑河地區(qū)等地推廣。大豆品種黑河3號植物學(xué)特征：無限結(jié)莢習(xí)性，株高中等，一般70～80cm。稈強(qiáng)不倒，主莖發(fā)達(dá)，分枝較少，主莖節(jié)數(shù)12個，平均每莢2.2粒。針型葉，中等大小，綠色。灰毛，紫花。莢褐色，粒橢圓形，種皮黃色，有光澤，百粒重10～20g。生物學(xué)特性：早熟品種。在黑河125d左右。平均出苗到開花44 d，開花到成熟71d。喜肥耐濕，亦耐瘠薄，適應(yīng)性廣。

合豐25，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院合江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所利用稈強(qiáng)、喜肥、高產(chǎn)、病蟲害輕的合豐23號為母本，與具有高產(chǎn)的國外品種十勝長葉血緣的克交4430-20為父本有性雜交育成。原代號合交77-153。1981—1982年區(qū)域試驗(yàn)，15點(diǎn)次平均產(chǎn)量138kg/667m2，比對照品種合豐23號增產(chǎn)11.8%。1982—1983年生產(chǎn)試驗(yàn)，11點(diǎn)次平均產(chǎn)量151.35kg/667m2，比對照品種合豐23號增產(chǎn)13.4%。1984年審定推廣。大豆品種合豐25號植物學(xué)特征：亞有限結(jié)莢習(xí)性，株高中等，稈強(qiáng)不倒，分枝較少，主莖結(jié)莢密，三、四粒莢多。針型葉，茸毛灰白色，白花。粒圓形，鮮黃色，有光澤，百粒重20～22g。生物學(xué)特性：生育日數(shù)，出苗至成熟120d左右，需活動積溫為2413℃。脂肪含量19.26%，蛋白質(zhì)含量40.57%。病害輕，病粒率2.4%，蟲食率1.7%。

綏農(nóng)14，黑龍江省農(nóng)科院綏化農(nóng)科所以合豐25號為母本，綏農(nóng)8號為父本雜交育成。1993—1994年參加黑龍江省大豆品種區(qū)域試驗(yàn)，2年平均產(chǎn)量162kg/667m2，比對照合豐25號增產(chǎn)12.3%；1995年全省4點(diǎn)生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量157.1kg/667m2，比對照合豐25號增產(chǎn)11.4%。1996年經(jīng)黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定。大豆品種綏農(nóng)14號植物學(xué)特征：株高110cm左右，植株繁茂，紫花，長葉，灰毛，亞有限結(jié)莢習(xí)性，節(jié)間短，結(jié)莢密，三、四粒莢多。籽粒圓形，種皮黃色，種臍淺黃，百粒重21～22g，病蟲粒率低。生物學(xué)特性：出苗至成熟120d左右，需活動積溫2450℃左右，為中熟品種。稈強(qiáng)不倒，喜肥水。中抗灰斑病。黑龍江省審定時化驗(yàn)分析粗蛋白含量41.72%，粗脂肪含量20.48%。

2 獲獎品種的系譜

附圖 獲獎大豆品種綏農(nóng)14號、合豐25號、黑河3號親本系譜圖

育成品種的系譜分析能夠較好的闡明作物育種的整體育成基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)育成品種性狀的演變和品種更替演變規(guī)律，總結(jié)出在育種過程中親本選擇和組合配制上的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)用于育種中的受體和供體親本[4]。獲獎品種系譜主要參考《中國大豆品種志》。獲獎品種的系譜追溯到東北大豆地方品種，國外品種不追溯親本組成?？?9-5236和豐收7號親本系譜由黑龍江省農(nóng)科院克山分院楊興勇研究員提供。獲獎品種系譜見附圖。

3 獲獎大豆品種系譜分析

獲獎大豆品種的系譜分析能夠清楚了解大豆雜交親本的選用，分析掌握大豆性狀的遺傳變異規(guī)律，對大豆育種工作具有重要的預(yù)測指導(dǎo)參考價值。

3.1 黑河3號系譜分析

從附圖中可看出大豆品種黑河3號直接親本是豐收6號和克山四粒黃，祖先親本是紫花4號和元寶金，及克山白眉、黃寶珠、金元、蓋家屯四粒黃。克山四粒黃遺傳貢獻(xiàn)率50%，紫花4號和元寶金遺傳貢獻(xiàn)率均為25%。黑河3號細(xì)胞質(zhì)基因來源于克山白眉，通過紫花4號、豐收6號傳遞給黑河3號。

3.2 合豐25號系譜分析

從附圖中可看出大豆品種合豐25號直接親本是合豐23號和克交4430-20，祖先親本有小粒豆9號、克山四粒黃、紫花4號、黃寶珠、金元、十勝長葉等。關(guān)榮霞等研究合豐23號和克交4430-20對合豐25號的遺傳貢獻(xiàn)率分別為39.4%和48.3%。在G和E兩個連鎖群發(fā)現(xiàn)克交4430-20有大片段傳遞給合豐25號，特別是G連鎖群沒有發(fā)現(xiàn)來自合豐23號的片段，而合豐23號在L連鎖群傳遞給合豐25號的位點(diǎn)是克交4430-20的2.3倍。不同連鎖群親本染色體片段的組成不同，可能與產(chǎn)量、抗病性等重要性狀相關(guān)QTL的分布有關(guān)，從而使合豐25號通過重組集合了兩個親本的優(yōu)點(diǎn)[5]。合豐25號有效地集中了農(nóng)家品種、當(dāng)?shù)赝茝V品種早熟、適應(yīng)性強(qiáng)和日本高產(chǎn)品種結(jié)莢密、高產(chǎn)的特性，所以具有良好的遺傳基礎(chǔ)和優(yōu)良種性[6]。

3.3 綏農(nóng)14號系譜分析

從附圖中可以看出獲獎品種綏農(nóng)14號系譜中包含了黑河3號、合豐25號兩個獲獎品種。直接親本是合豐25號和綏農(nóng)8號。祖先親本包括滿倉金、元寶金、小粒豆9號、克山四粒黃、紫花4號、黃寶珠、金元、禿莢子、十勝長葉、Amsoy等，其中黃寶珠、紫花4號、元寶金、滿倉金是在東北地區(qū)種植品種選育過程中，被直接或間接作為親本使用次數(shù)最多，面積較大的4個品種。綏農(nóng)14號是由小粒豆9號衍生出來的[7]。綏農(nóng)14號細(xì)胞質(zhì)基因來源于小粒豆9號，由合豐23號、合豐25號傳遞到綏農(nóng)14號。

大豆品種綏農(nóng)14號包含美國大豆血緣Amsoy和日本血緣十勝長葉。秦君等利用系譜追蹤與SSR標(biāo)記分析了大豆品種綏農(nóng)14號和合豐25號的遺傳組成，聚類分析結(jié)果表明，十勝長葉與綏農(nóng)14號或合豐25號有較大的親本系數(shù)，Amsoy與綏農(nóng)14號有較大的親本系數(shù)。綏農(nóng)14號與合豐25號的遺傳相似性高達(dá)60.58%，推測國外品種與特有等位變異相關(guān)的優(yōu)異性狀經(jīng)合豐25號傳遞給綏農(nóng)14號，其在我國大豆品種改良中發(fā)揮了重要作用[8]。

4 大豆雜交親本的選配

雜交育種是迄今大豆育種最主要、最常用、最有效的途徑，新品種中有90%以上是通過雜交途徑培育的。雜交親本傳遞給雜種的基因是雜種性狀形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。在育種工作中，深入分析種質(zhì)，選擇和配組親本是雜交育種成敗的關(guān)鍵。獲獎品種黑河3號、合豐25號和綏農(nóng)14號的產(chǎn)量與其直接親本和祖先親本品種相比有顯著的提高。因此分析獲獎品種的系譜，掌握大豆雜交親本選配的方法，對于提高育種工作效率，指導(dǎo)育種工作是十分重要的。結(jié)合黑河3號、合豐25號、綏農(nóng)14號獲獎品種的系譜分析，在大豆育種雜交親本選配上有以下幾點(diǎn)啟示。

4.1 選擇含有地方品種血緣材料作骨干親本

親本選擇是指根據(jù)品種選育目標(biāo)，選用具有優(yōu)良性狀并能遺傳給后代的品種、類型作為雜交親本。地方品種是當(dāng)?shù)亻L期自然選擇和人工選擇的產(chǎn)物，對當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和栽培條件都有良好的適應(yīng)性，更適合當(dāng)?shù)氐南M(fèi)習(xí)慣。用他們做親本選育的品種對當(dāng)?shù)貤l件適應(yīng)性強(qiáng)，容易在當(dāng)?shù)赝茝V。如附圖中的紫花4號、元寶金、滿倉金、豐收10號、綏農(nóng)4號等。其中紫花4號、豐收10號、綏農(nóng)4號在黑龍江省推廣面積曾達(dá)到20萬hm2以上，成為主要推廣品種，滿倉金在50年代及60年代初曾為全國栽培面積最大的一個大豆優(yōu)良品種[9]。從附圖上可以看出獲獎品種直接或間接以地方品種為母本，以含有外來血緣的品種為父本，在17個雜交組合中，有10個組合選用地方品種，占雜交組合的58.7%。應(yīng)盡可能多地搜集大豆種質(zhì)資源，從中精選具有育種目標(biāo)性狀的材料作骨干親本。黑河3號品種是典型的利用地方品種通過雜交和系統(tǒng)選擇，培育的優(yōu)良獲獎大豆品種。

4.2 國外大豆親本的利用

從獲獎品種系譜圖上可以看出有三個組合使用了國外大豆品種十勝長葉和Amsoy。大豆品種合豐25號的祖先親本包含有國外引進(jìn)品種十勝長葉，繼承了十勝長葉結(jié)莢密、高產(chǎn)特性，使其具有節(jié)間短、結(jié)莢密、稈強(qiáng)、多花多莢，適應(yīng)性廣、配合力高等特點(diǎn)。綏農(nóng)14號品種即包含十勝長葉血緣，又含美國品種Amsoy的基因，拓寬了遺傳基礎(chǔ)。Amsoy品種具有較好的豐產(chǎn)性和抗性。Amsoy呈塔形結(jié)構(gòu)，通風(fēng)透光性好，產(chǎn)量高，配合力較高，抗倒伏，含油率22.5%，蛋白含量39%。在兩個國外種質(zhì)特有的SSR變異位點(diǎn)中，Amsoy有5個傳遞給綏農(nóng)14號，十勝長葉有3個傳遞給綏農(nóng)14號[10]。大豆品種綏農(nóng)14號是利用國外親本培育新品種的典型例證。

4.3 注重選擇性狀有差異的材料作親本

明確育種目標(biāo)突出主要性狀，盡可能選用優(yōu)良性狀多的種質(zhì)材料作親本，優(yōu)良性狀越多，需要改良完善的性狀越少。綏農(nóng)14號就是利用遺傳基礎(chǔ)豐富、優(yōu)良性狀互補(bǔ)性強(qiáng)的合豐25號和抗性強(qiáng)、分枝多、豐產(chǎn)好的綏農(nóng)8號進(jìn)行雜交，采用主要病害抗性鑒定、品質(zhì)跟蹤化驗(yàn)分析、創(chuàng)造高肥足水條件，加大后代定向跟蹤選擇強(qiáng)度而育成的集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、適應(yīng)性廣于一身的大豆新品種。合豐25號與綏農(nóng)8號植物學(xué)性狀差異較大，綏農(nóng)8號植株高大、分枝多、株型呈塔形，下部葉片圓形，上部葉片轉(zhuǎn)變成長葉形，結(jié)莢密、粒大皮薄。綏農(nóng)14號表現(xiàn)出合豐25號品種的稈強(qiáng)、耐瘠薄等特點(diǎn)，對土壤、溫光環(huán)境變化反應(yīng)不敏感，具有很強(qiáng)的穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性，大豆品種綏農(nóng)14號產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、適應(yīng)性等方面在目前推廣品種中占有很強(qiáng)的優(yōu)勢[11]。

4.4 根據(jù)配合力選擇親本

一般配合力是指某一親本品種或品系與其他品種或品系雜交的全部組合的平均表現(xiàn)。主要決定于可以固定遺傳的加性效應(yīng)。一般配合力高，反映了雜種后代的表現(xiàn)受親本性狀值的影響較大。但是一般配合力高低目前還不能根據(jù)親本性狀的表現(xiàn)估算，只能根據(jù)雜種的表現(xiàn)來判斷。

4.5 選用遺傳基礎(chǔ)豐富的大豆中間材料作親本

選用遺傳基礎(chǔ)豐富的中間材料作供體親本，以保證品種具有廣泛的遺傳基礎(chǔ)。綏77-5047×Amsoy的F1代含有地方品種克山四粒黃25%的血緣，含有Amsoy 62.5%的血緣，拓寬了國外種質(zhì)在品種中的遺傳基礎(chǔ)，大豆品種綏農(nóng)14號遺傳了Amsoy抗性基因，增強(qiáng)了品種的抗病基礎(chǔ)。綏69-4258×群選1的F1代受體親本含有黑龍江早熟品種血緣，供體親本含有吉林晚熟品種血緣，同時地理、生態(tài)差異較大，后代分離類型的變異幅度較寬，提供選擇的機(jī)會增多，可以提高選擇效果。

4.6 同一組合選出不同品種（系）

黃寶珠和金元雜交組合選育出元寶金與滿倉金兩個姊妹系品種，滿倉金不耐肥易倒伏，食心蟲害重，蛋白質(zhì)含量40%；元寶金耐肥抗倒伏，食心蟲害輕，蛋白質(zhì)含量40.6%。從附圖中可看出豐收6號和克山四粒黃雜交組合培育了黑河3號和豐收10號兩個姊妹系品種以及克69-5236品系。黑河3號主莖節(jié)數(shù)12個，生育日數(shù)125d，適應(yīng)黑河地區(qū)種植；豐收10號主莖節(jié)數(shù)15～16個，生育日數(shù)130d，主要分布克山、拜泉、海倫地區(qū)，品種間特征特性差異較大，生態(tài)特征比較明顯。通過系譜分析表明同一雜交組合，可以培育出不同生態(tài)類型品種，不同品種適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境。

［1］吳紀(jì)安.黑河38號大豆品種的選育和遺傳組成[J].植物遺傳資源學(xué)報,2007,8(3):313-316.

［2］郭泰,劉忠堂,齊寧,等.大豆高產(chǎn)品種合豐25號的選育及利用[J].大豆科學(xué),1997,16(1):86-88.

［3］蓋鈞鎰,趙團(tuán)結(jié),崔章林,等.中國1923～1995年育成的651個大豆品種的遺傳基礎(chǔ)[J].中國油料作物學(xué)報,1998,20(1):20-26.

［4］王玉蓮,宗春美,王燕平,等.淺析大豆育成品種系譜分析[J].大豆科技,2014(2):43-44.

［5］關(guān)榮霞,秦君,胡靜深,等.優(yōu)良大豆品種合豐25的遺傳組成[J].作物學(xué)報,2009,35(9):1590-1596.

［6］郭泰,劉忠堂,齊寧,等.大豆優(yōu)良種質(zhì)合豐25號在育種中的利用[J].作物品種資源,1998(2):21-22.

［7］陳維元,呂德昌,姜成喜,等.綏農(nóng)號大豆血緣關(guān)系分析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(4):9-12.

［8］王彩潔,孫石,吳寶美,等.20世紀(jì)40年代以來中國大面積種植大豆品種的系譜分析[J].中國油料作物學(xué)報,2013,25(3):246-252.

［9］吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大豆研究所主編.中國大豆品種志[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1985.

［10］秦君,陳維元,關(guān)榮霞,等.國外種質(zhì)拓寬中國大豆品種遺傳基礎(chǔ)的SSR標(biāo)記分析[J].科學(xué)通報,2006,51(6):686-692.

［11］付亞書.大豆品種綏農(nóng)14的選育及體會分析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2002(3):47-48.

Analysis on Hybrid Parent Selection Method with the Award-winning Soybean Cultivars Pedigree

Wang Yulian1,Bai Yanfeng2,Wang Yanping2,Zong Chunmei2,Du Weiguang2,RenHaixiang2
（1.Heilongjiang Agricultural Economy Vocational College,Mudanjiang 157041,Heilongjiang,China;2.Mudanjiang Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences/Mudanjiang Experiment Station of the National Center for Soybean Improvement,Mudanjiang 157041,Heilongjiang,China）

Based on the pedigree analysis of the award-winning soybean cultivars'Heihe 3','Hefeng 25'and'Suinong 14',direct parents and ancestors,sources and types of these parents,common features of the parents selection as well as setting in the breeding process of award-winning were sorted out,and the parents selection methods of award-winning and genetic contribution rate of the direct parents to awardwinning cultivars were summarized.The results showed that the award-winning cultivars had moreancestors blood,richer and broader genetic basis than ordinary varieties.This study provides a valuable reference to soybean hybrid parents selection and breeding efficiency.

Soybean;Cultivars pedigree;Hybrid;Parents selection

S324

B

1674-3547(2014)05-0012-05

2014-05-23

王玉蓮，女，副教授，從事大豆栽培教學(xué)研究，E-mail:363347263@qq.com

國家重大基礎(chǔ)研究計劃（973）項目（2011CB109301）；國家自然科學(xué)基金（31371651）；國家科技支撐計劃項目（2011BAD35B06）

**通訊作者：任海祥，研究員，從事大豆遺傳育種研究，E-mail:rhx725@163.com